[實用新型]不動管柱水力噴射分層壓裂一體化管柱

有效

• 申請號: 201020275485.2
• 申請日: 2010-07-28
• 公開（公告）號: CN201778771U
• 公開（公告）日: 2011-03-30
• 發明（設計）人: 付鋼旦;趙振峰;李憲文;王在強;趙粉霞;王治國;李明;任勇
• 申請（專利權）人: 中國石油天然氣股份有限公司
• 主分類號: E21B43/00
• 分類號: E21B43/00;E21B43/117;E21B43/26
• 代理公司: 北京市中實友知識產權代理有限責任公司 11013
• 代理人: 李玉明

技術領域

本實用新型涉及油田油井壓裂技術領域。特別涉及一種井下壓裂管柱，是一種帶封隔器不動管柱水力噴射分層壓裂一體化管柱，適用于直井、套管完井方式下，層段跨度較小、破裂壓力較大的油氣井多層分層壓裂改造。

背景技術

常規射孔和壓裂管柱采用的是分體結構，先使用射孔工具進行射孔，再下入壓裂工具，實施油氣井壓裂改造。特別對一口井具有多層分層需要壓裂改造來說，需要多次起下射孔工具和壓裂工具，作業程序復雜，周期長，同時，由于多次壓井，對油氣層將造成很大傷害。同時在特定的施工排量下，水力噴射能實現的增壓值有限，而現場套管固井完成井的上層實際破壓與下層裂縫延伸壓力差值可能會超過增壓值，對于物性差異大、非均質性強的儲層，水力噴射的增壓值不足以實現有效封隔，有可能使應該進入上層的壓裂液“漏入”下層，導致上下層均未得到有效改造，嚴重影響油氣井產量。

中國專利申請號200720173194.0提供了一種不動管柱分層水力噴射射孔與壓裂一體化管柱，實現了不動管柱對油氣井多層段進行由下至上逐層的分層改造，該技術缺陷是施工上層時，對于物性差異大、非均質性強的儲層，水力噴射的增壓值不足以實現有效封隔，會造成下層的“漏入”。從而導致施工上層時封隔器膠筒的性能降低或提前失效。

實用新型內容

本實用新型的目的是：提供一種不動管柱水力噴射分層壓裂一體化管柱，實現不動管柱、有效壓裂多層的目的。首先將工藝管柱下至正對油氣井設計射孔段，對下層實施水力噴射射孔、壓裂，再投球打開噴砂滑套，并封堵下層，在封隔器對下層進行有效封隔的作用下，對上層進行射孔壓裂施工。

本實用新型采用的技術方案是：不動管柱水力噴射分層壓裂一體化管柱，包括油管、安全接頭、上水力噴射器、封隔器、滑套、滑套座、下水力噴射器、單流閥、篩管和堵頭。在油管的下端連接有安全接頭，其特征在于：在安全接頭下端連接有上水力噴射器，在上水力噴射器下端連接有封隔器，在上水力噴射器中心孔內通過剪銷固定有圓筒狀滑套。在封隔器的下端連接有圓筒形滑套座；在滑套座的下端連接有下水力噴射器，在下水力噴射器的下端連接有單流閥，單流閥的下端連接有篩管，篩管的下端連接有堵頭。

所述的上水力噴射器和下水力噴射器是由噴射器殼體、壓帽和噴嘴組成。噴射器殼體為圓柱形有中心孔，在噴射器殼體的上端有內螺紋，下端有外螺紋。在噴射器殼體壁上分布有徑向螺孔，在徑向螺孔內固定有壓帽，壓帽將噴嘴固定在噴射器殼體的徑向螺孔內。

水力噴射器和水力噴射器上的壓帽和噴嘴的數量為4～16個，噴嘴內徑(中心孔)在5～8mm之間，

簡述不動管柱水力噴射分層壓裂一體化管柱操作過程。參閱圖1。

A、下入帶封隔器不動管柱水力噴射分層壓裂一體化管柱：要求管柱組的上水力噴射器3對準需要射孔壓裂的上層位，下水力噴射器7對準需要射孔壓裂的下層位。

B、通井規通至人工井底。

C、洗井排量500～1000L/min，返出洗井液機械雜質含量小于0.2％，并再次實探人工井底。

D、清水試壓，30分鐘壓力下降小于0.5MPa。

E、下層段水力噴射射孔：油管注入胍膠基液，支撐劑采用20～40目石英砂，含砂濃度120～160kg/m3，當攜砂液距噴嘴250m時，提高排量噴砂射孔，施工排量和井口壓力參照水力噴射參數計算方法得出。射孔時，胍膠基液從油管注入，經下水力噴射器7，由油套環空返出。

F、下層段水力噴射壓裂：射孔完成后，降排量，關閉套放閘門，若順利壓開地層，則按照設計環空排量或環空最高壓力所允許的最高泵速由環空泵入胍膠基液；若套管壓力超限，則立即停泵，正擠酸液進行預處理，直至壓開地層方可進行套管注入。

G、上層段水力噴射壓裂：下層段壓裂完成后，從油管投入鋼球14，待鋼球14落在滑套5上，油管1內加泵壓，剪切上水力噴射器3與滑套5之間的連接銷釘，滑套5與鋼球14一同下落至滑套座6上，此時，油管通過上水力噴射器3、K(Y)344封隔器4與上油層段溝通，滑套5與鋼球14封堵了油管1與下油層段的通道。在不拖動管柱的情況下，再按上述工序進行上層水力噴射壓裂，由于水力噴射器在正常壓裂施工排量下其內外壓差大于10MPa，而K(Y)344封隔器4的坐封壓差只需4～8MPa，也就是說，上層水力噴射壓裂時，K(Y)344封隔器4一直處于坐封狀態，壓裂液不會“漏入”下層，只能進入需壓裂的上層。

H、依次可進行多層段分層射孔和壓裂，壓裂施工完成后，起出水力噴射射孔與壓裂一體化工藝管柱，下入完井管柱，排液求產。